2023 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of imaging technique for spatiotemporal dynamics of hematopoietic stem cells in bone marrow
| Project/Area Number |
21H02957
|
|---|
| Research Institution | National Center for Global Health and Medicine |
|---|
Principal Investigator |
田久保 圭誉 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, 研究所, 生体恒常性プロジェクト長 (50502788)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 造血幹細胞 / 幹細胞ニッチ / 骨髄 / in vivoイメージング / 細胞動態 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
骨髄では造血幹細胞や前駆細胞が各種のニッチ細胞に由来する様々なシグナルを受容して、下流の多彩なシグナルを活性化し、増殖・分化プログラムが起動されることによって、体内の造血需要に応じて必要な細胞種が必要な数だけ供給される。これまで、ニッチ細胞の除去モデルや、ニッチ因子・受容体ノックアウトマウスの解析などから骨髄の造血幹細胞ニッチは概念的には存在が示唆されている。しかし、実際にニッチが骨髄内でどのように形成・分布しているかという命題は残されており、造血幹細胞と他の細胞の相互作用、運命決定の時空間的制御機構の実態、そしてこれらが状況に応じてどう変化して病態に寄与するかの情報が欠けていた。本研究では技術基盤を整えつつ骨髄のin vivoイメージングを実施してこの命題に取り組み、ニッチ因子が造血幹細胞動態に及ぼす効果も明らかにしながら造血幹細胞の運命決定の実態を時空間的に解き明かすことを企図した計画を実施している。最終年度である第三年度は、骨髄における造血幹細胞とニッチの同時イメージング技術基盤を利活用することで、慢性のストレス負荷時の造血幹細胞の時空間動態の解析を実施した。多光子レーザー顕微鏡による生体骨髄の観察技術を用いて骨髄内各種のランドマークの可視化を実施し、さらには同時に造血幹細胞の時空間局在との同時可視化も行った。次いでこうした状況下における造血幹細胞の時空間動態を記録し、特徴や経時的変化の解析・同定を進めた。また、経頭蓋薬物送達法を併用することで、こうした慢性ストレス下における造血幹細胞の局在・動態に対するニッチ因子や関連分子の作用の検証を継続した。
|
| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
-
-
-
[Journal Article] Context-dependent modification of PFKFB3 in hematopoietic stem cells promotes anaerobic glycolysis and ensures stress hematopoiesis.2024
Author(s)
Watanuki S, Kobayashi H, Sugiura Y, Yamamoto M, Karigane D, Shiroshita K, Sorimachi Y, Fujita S, Morikawa T, Koide S, Oshima M, Nishiyama A, Murakami K, Haraguchi M, Tamaki S, Yamamoto T, Yabushita T, Tanaka Y, Nagamatsu G, Honda H, Okamoto S, Goda N, Tamura T, Nakamura-Ishizu A, Suematsu M, Iwama A, Suda T, Takubo K.
-
Journal Title
Elife
Volume: 12
Pages: RP87674
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Mesenchymal loss of p53 alters stem cell capacity and models human soft tissue sarcoma traits.v2023
Author(s)
Sorimachi Y, Kobayashi H, Shiozawa Y, Koide S, Nakato R, Shimizu Y, Okamura T, Shirahige K, Iwama A, Goda N, Takubo K, Takubo K.
-
Journal Title
Stem Cell Reports
Volume: 18
Pages: 1211-1226
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
[Journal Article] Distinct roles of the preparatory and payoff phases of glycolysis in hematopoietic stem cells.2023
Author(s)
Shiroshita K, Kobayashi H, Watanuki S, Karigane D, Sorimachi Y, Tamaki S, Haraguchi M, Yamamoto M, Nakamura-Ishizu A, Okamoto S, Kataoka K, Takubo K.
-
Journal Title
Exp Hematol
Volume: 124
Pages: 56-67
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] MBTD1 preserves adult hematopoietic stem cell pool size and function.2023
Author(s)
Takubo K, Htun PW, Ueda T, Sera Y, Iwasaki M, Koizumi M, Shiroshita K, Kobayashi H, Haraguchi M, Watanuki S, Honda ZI, Yamasaki N, Nakamura-Ishizu A, Arai F, Motoyama N, Hatta T, Natsume T, Suda T, Honda H.
-
Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A
Volume: 120
Pages: e2206860120
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Spatial heterogeneity of bone marrow endothelial cells unveils a distinct subtype in the epiphysis.v2023
Author(s)
Iga T, Kobayashi H, Kusumoto D, Sanosaka T, Fujita N, Tai-Nagara I, Ando T, Takahashi T, Matsuo K, Hozumi K, Ito K, Ema M, Miyamoto T, Matsumoto M, Nakamura M, Okano H, Shibata S, Kohyama J, Kim KK, Takubo K, Kubota Y.
-
Journal Title
Nat Cell Biol
Volume: 25
Pages: 1415-1425
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
